Сушіння матеріалів у лабораторних умовах в шафах

На відміну від непрямих способів визначення вмісту вологи за допомогою приладів, що функціонують на основі резистивного або діелектричного принципу, які можна взяти з собою в полі, в лабораторній практиці традиційно використовується прискорене сушіння продуктів і матеріалів з використанням сушильних шаф.
Причина проста – радикальна економія часу. Звичайно, те саме зерно буде висушене і на відкритому повітрі, але на це знадобляться дні. Проблему вирішує експрес просушування за високої температури, про що красномовно свідчать наступні цифри :

• при нагріванні зразків у діапазоні 20-40 °С, випаровування молекул води відбувається в 3 рази швидше;
• 20-60 °С – процес прискорюється у 9 разів;
• 20-80 °С — вже в 20 разів.

Безумовно, це дуже привабливе рішення отримати потрібне значення вологості буквально за годину. Тим більше, що це еталонний метод, за яким, зокрема, проводиться калібрування вологомірів.

Для зневоднення застосовуються сушильні шафи

Принципи лабораторного аналізу вологості

Якщо бути точніше, потрібні ще ваги, щоб по втраті вихідної ваги і зробити підрахунок вологості, а також допоміжне обладнання, посуд та інвентар: (млин для розмелювання), ексикатор для охолодження та ін.

Висушування продукту в сушильній шафі проводиться при атмосферному тиску і нагріванні, причому залежно від лабораторної методики, температура може відрізнятися. Наприклад, для подрібненого зерна нагрівання може досягати 140°С. Зрозуміло, що за такої високої температури, волога активно випаровується, чому сприяє розмелена частина зернових, бобових або олійних культур, які рівномірним шаром розташовані на дні бюкси, які поміщаються в камери.

Це безпечне обладнання, в якому нагрів здійснюється за допомогою ТЕНів. На відміну від сушильних приладів застарілої конструкції, які ще "на службі" в безлічі лабораторій, в яких були присутні деталі, що обертаються, сучасні шафи за рахунок продуманої конструкції, правильного руху конвекційних потоків органічно поєднують простоту і надійність. Все-таки будь-яка деталь, що обертається, це слабка ланка. Чому ?

Прийдеться або відправляти шафу в сервісний центр або викликати спеціаліста з повітряно-теплових сушильних установок. А це простої лабораторії та додаткові фінансові витрати, що лягає на собівартість проведених досліджень. Ціна одного аналізу стане вищою, а конкурентоспроможність на ринку - нижчою.

Важливо, щоб у сушильних лабораторних шафах були присутні терморегулятори, причому із зворотним зв'язком, щоб підтримувати стабільну температуру з точністю до градуса. Також автоматичні електронні регулятори температури впливають на такий показник як час відновлення. Йдеться про те, що коли відчиняються двері шафи, щоб помістити бюксу з продуктом або навпаки витягти після нагрівання, холодне повітря з лабораторії потрапляє в сушильну камеру. Чим менший час відновлення (це непродуктивні втрати), тим краще.

Існують і схожі, але найпросунутіші методи.

Вакуумні шафи хороші тим, що знижений тиск (за рахунок відкачування повітря насосом) дозволяє значно зменшити температури нагрівання і отримати той же результат. Це відіграє велику роль для зразків, які можуть втратити свої властивості через перегрівання. Наприклад, крім води, виділятиметься масло, жир, що спотворить результат вологості.

Термогравіметричні ваги вологоміри це гібридний пристрій, в якому інтегрована міні сушильна камера з галогеновою або інфрачервоною лампою, а також високоточні ваги, причому ці шафи відрізняються компактними габаритами, а найголовніше – максимально автоматизовано, що звільняє час співробітників лабораторії. Достатньо задати такий режим, при якому прилад сам визначає за втратою вологи за одиницю часу, щоб сушіння завершилося (випаровування практично відсутнє) і відключає живлення.

Але є й інші моменти, на які слід звернути увагу лаборантам.

Поради щодо сушіння матеріалів у лабораторії

1. При просушуванні зразків, які можуть виділяти шкідливі для здоров'я газоподібні продукти, обов'язково застосування витяжних систем.
2. Заборонено висушувати продукти, про які немає достовірної та підтвердженої інформації, як вони поводяться за високої температури. Зокрема можуть спостерігатися явища розкладання, сублімації, окислення, займання або навіть вибуху.
3. Необхідно чітко дотримуватися рекомендацій з пробопідготовки, зокрема дотримуватись вимог про однаковий фракційний склад, якщо йдеться про розсипчасті речовини. Мається на увазі, що після подрібнення (подрібнення) необхідний ситовий контроль, щоб відсіяти грудки, сторонні включення. Це ж сприяє і зменшенню часу сушіння.
4. Навіть якщо шафа обладнана регуляторами часу і температури, її не можна залишати без нагляду в лабораторії, оскільки можливі позаштатні аварійні ситуації - все-таки електричний сушильний апарат і одночасно нагрівальний.
5. При виїмці просушеного продукту в бюксі необхідно використовувати щипці, щоб уникнути опіків пальців рук.